VFTS 102: VLT revela a estrela de rotação mais rápida conhecida

VFTS 102, na nebulosa da Tarântula, é a estrela de rotação mais rápida conhecida. Créditos: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey / Cambridge Astronomical Survey Unit

O Very Large Telescope do ESO descobriu a mais rápida estrela em rotação encontrada até agora. Esta estrela jovem e brilhante de elevada massa situa-se na nossa galáxia vizinha, a Grande Nuvem de Magalhães, a cerca de 160.000 anos-luz de distância da Terra. Os astrônomos pensam que esta estrela pode ter tido um passado violento, tendo sido ejetada de um sistema de estrelas duplas pela sua companheira em fase de explosão.

Uma equipe internacional de astrônomos tem utilizado o Very Large Telescope do ESO, instalado no Observatório do Paranal no Chile, para fazer um rastreamento das estrelas mais pesadas e brilhantes da Nebulosa da Tarântula (eso1117), situada na Grande Nuvem de Magalhães. Dentre as muitas estrelas brilhantes desta maternidade estelar, a equipe descobriu uma, chamada VFTS 102 [1], que gira a mais de dois milhões de quilômetros por hora –  mais de 300 vezes mais depressa do que o Sol [2] e muito próximo do ponto onde seria desfeita em pedaços devido às forças centrífugas. A VFTS 102 é a estrela em rotação mais rápida que se conhece até hoje [3].

Os astrônomos descobriram também que a estrela, que tem cerca de 25 vezes a massa do Sol e é cerca de cem mil vezes mais brilhante, se desloca no espaço a uma velocidade muito diferente da das suas companheiras [4].

Philip Dufton (Queen´s University Belfast, Northern Ireland, RU), autor principal do artigo científico que apresenta estes resultados, explicou:

A extraordinária velocidade de rotação aliada ao movimento incomum relativamente às estrelas situadas na sua vizinhança, levou-nos a perguntar se esta estrela não teria tido um começo de vida incomum. Ficamos desconfiados.

A diferença em velocidade poderia apontar para o fato da VFTS 102 ser uma estrela fugitiva, ou seja, uma estrela que foi ejetada de um sistema de estrelas duplas depois da sua companheira ter explodido sob a forma de supernova. Esta hipótese é corroborada por mais duas pistas adicionais: um pulsar e um resto de supernova a ele associado, encontrados na vizinhança da estrela [5].

A equipe desenvolveu um possível cenário evolutivo para esta estrela tão incomum. O objeto poderia ter começado a sua vida como uma componente de um sistema estelar binário. Se as duas estrelas estivessem próximas uma da outra, o gás da companheira poderia ter fluído continuamente na sua direção, fazendo com que a estrela começasse a rodar mais e mais depressa, o que explicaria um dos fatos incomuns –  o porquê da sua rotação extremamente elevada. Após um curto espaço de tempo na vida da estrela, de cerca de dez milhões de anos, a companheira de elevada massa teria explodido como uma supernova – o que explicaria a nuvem de gás característica conhecida como resto de supernova que se encontra nas proximidades. A explosão teria também dado origem à ejeção da estrela, o que poderia explicar a terceira anomalia –  a diferença entre a sua velocidade e a das outras estrelas da região. Ao colapsar a companheira de grande massa ter-se-ia transformado no pulsar que observamos hoje, completando assim a solução do quebra-cabeça.

Impressão artística da VFTS 102, a estrela que gira mais rápido conhecida. Crédito: ESO

Embora os astrônomos não possam ter a certeza deste cenário, Dufton conclui:

Esta é uma hipótese com muito mérito, uma vez que explica todas as caraterísticas incomuns que observamos. Esta estrela mostra-nos claramente lados inesperados das vidas curtas, porém dramáticas, das estrelas mais pesadas.

Este trabalho foi apresentado no artigo científico publicado na revista especializada Astrophysical Journal Letters, intitulado “The VLT-FLAMES Tarantula Survey: The fastest rotating O-type star and shortest period LMC pulsar — remnants of a supernova disrupted binary?”, assinado por Philip L. Dufton et al.

Vista de campo largo dos céus em volta da estrela VTFS 102, mostrando a Nebulosa da Tarântula na Grande Nuvem de Magalhães. Crédito: ESO

Notas

[1] O nome VFTS 102 faz referência ao programa de rastreamento VLT-FLAMES da Tarântula, que utiliza o instrumento Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) montado no Very Large Telescope do ESO.

[2] Um avião viajando a esta velocidade levaria cerca de 1 minuto a dar uma volta à Terra por cima do equador.

[3] Algumas estrelas terminam as suas vidas como objetos compactos tal como pulsares (ver nota [5]), que giram muito mais rapidamente do que a VFTS 102, mas estes objetos são muito menores e densos e não brilham por efeito de reações termonucleares como estrelas normais.

[4] A VFTS 102 desloca-se a cerca de 228 quilômetros por segundo, 40 quilômetros por segundo mais devagar do que estrelas semelhantes situadas na mesma região.

[5] Os pulsares têm origem nas explosões de supernovas. O núcleo da estrela colapsa, criando uma estrela de nêutrons muito pequena, que gira muito depressa emitindo jatos de radiação muito intensos. Estes jatos dão origem a uma “pulsação” regular observada a partir da Terra, à medida que a estrela gira em torno do seu eixo. O resto de supernova associado consiste numa caraterística nuvem de gás soprado pela onda de choque, que resulta do colapso da estrela numa estrela de nêutrons.

Fonte

ESO: eso1147 — VLT Finds Fastest Rotating Star

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1111.0157v2-The-VLT-FLAMES-Tarantula-Survey-The-fastest-rotating-O-type-star-and-shortest-period-LMC-pulsar-remnants-of-a-supernova-disrupted-binary